一种新型旋转体信号测量方法的研究

通过利用环形泄漏缝隙天线阵 ,对安装在旋转体表面的声表面波传感器施加激励 ,经偶极子天线耦合后作为传感器的激励源 ,产生的测量信号由外置环形缝隙天线阵接收 ,从而建立起一种天线耦合测量模型 ,解决了旋转体信号无线、无源、持续测量的难题     

环形可展天线在轨热-结构分析

作为卫星与地球信息通讯的重要部件,天线的性能指标将直接影响通信质量。以环形可展天线为对象,计及空间真实在轨环境,基于斯忒藩-玻尔兹曼热辐射、傅里叶热传导理论建立了相应分析模型,研究了其温度场分布情况;进而利用弹性力学及有限元理论,建立了天线热变形分析模型,研究了温度对天线形面精度和张力分布的影响规律。研究表明:在轨非均匀温度场会使环形可展天线形面精度呈现不同程度的恶化;在某些位置会使张力比明显增大,天线张力分布均匀性变差。     

考虑耦合关系的箱体结构有限元分析

从理论上分析了板单元一实体单元相结合的单元刚度矩阵转化问题。并在此基础上,基于耦合和约束方程处理方法,建立了板单元和实体单元相结合的箱体式雷达天线结构有限元模型。通过分析结果与变形测试试验结果和其它有限元建模方法之间的对比,证明了所建立的有限元模型的合理性。     

50米口径射电望远镜天线结构静动力分析

50m口径射电望远镜天线结构主要由座架和反射体等组成。将座架和反射体进行耦合,建立了有限元分析模型,在此基础上对耦合的整体结构进行了多工况静力、动力分析。计算结果表明50m天线结构设计达到了指向精度和固有频率的指标要求,为工程实施提供了理论依据。     

考虑驱动索柔性的网状天线展开动力学分析

为综合考虑铰链摩擦、索网张力及驱动绳索柔性对环形桁架式网状可展开天线展开过程的影响,建立了包含驱动绳索-滑轮的环形桁架天线系统动力学模型。采用基于位置控制的展开策略对天线的展开过程进行运动规划,实现展开角加速度的峰值最小化,并获取驱动绳索的最优输入轨迹;采用Bushing力法建立驱动绳索的动力学模型,并将索网张力等效为作用在桁架铰链上的时变外载荷,进而得到天线整体系统的动力学模型。仿真案例结果表明,驱动绳索的柔性、展开时间等参数会对展开过程中的展开角加速度和驱动索力产生显著影响,可为实际工程中环形桁架天线的展开过程控制提供参考。     

某模拟雷达的天线结构设计与仿真分析

针对模拟雷达低成本的设计需求,在天线设计时采用基础框架与相控阵阵面相结合的复合天线结构,用较少单元的相控阵阵面模拟真实雷达的相控阵阵面。相控阵阵面采用喇叭空馈。这种馈电形式为封闭式,因而能量漏失小,馈电效率高。阵面的输入单元和辐射单元采用开口波导。该波导结构简单,加工成本低。它们通过轴向阶梯面与移相器连接,连接处不会产生电磁波泄漏和空间耦合。文中还建立了天线的有限元模型,进行静力分析,得到了天线在各工况下的应力云图和变形云图。结果表明,天线结构在各种工况下均能满足设计指标要求。     

雷达天线座车车架风载响应分析

建立了雷达天线座车车架有限元分析模型,并对雷达天线座车系统风压中心风速时程数值进行模拟,得到脉动风荷载时程样本。随后对车架进行模态分析和风载响应分析,得出车架在风荷载作用下的变形量和应力分布情况,为雷达天线座车在风荷载作用下车架的设计提供依据。     

基于ANSYS的某雷达天线CAE分析

充分考虑了雷达天线安装、使用中的实际情况,兼顾杆件受力、变形情况和总体尺寸、重量等因素,建立了雷达天线的有限元模型,并采用有限元方法,对改进前后的雷达天线结构的应力、位移进行了分析计算,为雷达天线的改进设计提供了依据.     

绳索驱动式环形天线传动系统的动力损耗建模与应用

传动系统是大型可展开天线的重要组成系统，在其展开过程中起到驱动天线展开的作用。针对绳索驱动式环形天线在轨展开动力损耗问题，基于理论力学及摩擦学原理，分析得到动力绳绕过线轮动力损耗模型，该模型给出了动力绳与过线轮之间分别在静、滑动摩擦工况下的动力绳传动效率计算公式，揭示了摩擦效应对传动系统效率的影响机理；在此基础上，修正了已有绳索驱动式环形天线展开动力学的系统模型，实现了环形天线展开过程精准仿真与实验验证。文中提出的动力损耗模型可为绳索驱动式环形天线的展开设计与优化提供重要理论参考。     

内燃机燃烧室零件循环瞬态传热模拟

采用数值分析技术,并基于三维和耦合的观念,通过润滑油膜为一维热阻的假设,建立了内燃机燃烧室内移动活塞组—润滑油膜—气缸套之间的传热联系。建立了零件系统三维耦合过渡工况和循环瞬态传热的有限元离散理论,并开发了计算零件系统过渡工况不稳定传热和循环瞬态传热的有限元分析软件。在过渡工况求解所建立的稳定工况温度场的基础上,分析了CUB100内燃机燃烧室零件系统的循环瞬态传热过程。     

某星载反射面天线结构设计

反射面天线结构是天线电气性能实现的载体和保障。文中详细阐述了某星载反射面天线的结构设计要点,重点论述了碳纤维复合材料反射面的具体结构形式和反射面及背筋的详细结构设计。建立了天线的有限元模型,进行了模态分析、正弦振动仿真分析、热变形分析。仿真分析和振动试验结果表明：该天线有足够的刚强度,满足设计要求。研究结果可以为星载反射面天线结构设计提供工程参考。     

永磁直线进给系统多柔性体机电耦合动力学特性分析

针对高精度数控机床直接驱动进给系统动力学特性易受机械部件弹性变形、电气系统控制参数影响的特点,从机电耦合角度出发,用有限元法将永磁直线进给工作台进行柔性化,应用拉格朗日-麦克斯韦方程建立直线进给系统多柔性体的机电耦合模型。结合有限元分析软件ANSYS、动力学仿真软件ADAMS建立直线进给系统多柔性体的机电耦合仿真模型,并对系统进行动力学仿真分析和实验验证。结果表明,工作台柔性化更接近真实的工作情况;电气控制参数对系统动力学特性有显著影响。直线进给系统多柔性体机电耦合模型的建立可为直接驱动系统结构优化设计提供依据。     

Design and control of a marine satellite antenna

A three axes marine satellite antenna has been developed. As a design step, a CAD model for the antenna has been created according to the design requirements. Kinematic analyses are carried out to insure design specification and to check collision detection of the CAD model. Marine satellite antennas experience base motions, and a relevant control system should control the three antenna axis to point to the satellites accurately. A sensor fusion algorithm and a PIDA (Proportional, Integral, Derivative, Acceleration) control algorithm are designed and implemented to control the yaw, level, and cross-level angle of a small size satellite marine antenna. Antenna stabilization control experiments are performed using a test simulator which gives the antenna base motions. Experimental results show small pointing errors, which is less than 0.2 degree for the level, cross-level, and yaw axis

     

某星载天线反射罩的热应力优化设计

星载天线在轨运行时主要受温度载荷的影响,其天线结构的热应力优化设计对于系统的安全性和稳定性具有重要意义。文中采用有限元仿真分析的方法研究了某星载天线单元的热应力状态,针对天线单元中反射罩底板热应力远超材料许用应力的问题,从结构形式和材料选择方面提出了多种优化方案。研究结果表明,将反射罩底板的安装位置由外围向内圈转移、将圆形安装孔改为腰形安装孔及选择热膨胀系数小的材料均可使结构的热应力得到优化。     

大型索网反射面天线空间动力学分析

大型可展开索网反射面天线是目前较为理想的天线结构形式.由于其自身的结构特点以及复杂的空间环境因素,天线在运行时易产生大幅度振动变形,严重影响卫星的稳定运行.文中以某星载大型可展开索网反射面天线为切入点,对其进行了空间动力学分析.针对天线与中心刚体之间的多体动力学刚–柔耦合问题,首先根据模型分析参数建立了卫星–天线–太阳...     

基于ANSYS的某雷达天线结构有限元分析

研究了某型号雷达天线结构有限元分析的基本原理与实现方法,在大型通用有限元分析软件ANSYS中建立了天线结构的有限元分析模型,通过在最大工作载荷与结构校验载荷下进行天线结构的刚度分析、强度分析与特征值屈曲分析,实现了对雷达天线结构设计、生产与决策的指导。结果表明：在天线设计中运用有限元分析的方法可以校核结构技术指标,并可作为减轻结构重量、实现结构优化的基础,对提高雷达天线使用中的可靠性、操作性与机动性具有重要意义。     

轻量化高精度反射面天线保型设计与动静态特性分析

为满足某型号工程的测控需求,设计了一种新型轻量化高精度反射面天线,满足天线系统高精度、轻量化、过顶跟踪的要求。基于三自由度调整方法和天线反射体轻量化技术,采用面板整体互连的结构保型设计方案,有效减轻了天线反射体的整体质量,达到了较高的天线主面再装精度。基于ANSYS有限元分析软件,对天线反射体进行静力特性分析、面形精度分析、安全性校核,结果表明在典型俯仰角下,天线主面精度及承载能力满足要求。通过动态特性分析,得到了天线反射体的各阶固有频率和振型。经过天线主面精度测试和系统指标实测,确认天线的各项指标满足要求,并且可以实现对低轨卫星的稳定跟踪。     

一种双圆极化天线的结构设计与力学分析

圆极化天线在卫星通信、电子对抗等领域有其自身鲜明的特点和优势,而高增益双圆极化天线是未来星载通信天线的重点研究方向。文中介绍了一种新型双圆极化平面激励杯状天线的结构设计方案,该方案实现方式简单,加工装配周期短,有利于电讯方案的快速验证。为测试天线的力学性能,利用ANSYS有限元分析软件对天线进行了模态、过载、随机振动条件下的仿真分析。结果表明,相关性能完全符合指标要求。此方案对该类型天线的设计和分析提供了参考和依据。     

某型机载雷达天线伺服系统的动力学分析

对某型机载雷达的天线伺服系统进行了动力学分析.首先根据天线结构和伺服单元结构的特点建立了有限元模型,然后在Patran/Nastran中进行了动力学分析,包括模态分析、冲击响应分析、频率响应分析、随机振动分析等,全面评估此系统的动力学特性.此分析计算为后续的结构设计优化、动力学设计提供了重要依据.